钢丝绳分类与应用
钢丝绳是指用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索,钢丝绳是由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中,供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断,工作可靠。
钢丝绳可按形状,层次,状态等方式分类。
形状
1.圆股钢丝绳
2.编织钢丝绳
3.扁钢丝绳
层次
钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。
单绕绳
由若干细钢丝围绕一根金属芯拧制而成,挠性差,反复弯曲时易磨损折断,主要用作不运动的拉紧索。
双绕绳
由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。常用的绳芯为麻芯,高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯。制绳前绳芯浸涂润滑油,可减少钢丝间互相摩擦所引起的损伤。双绕绳挠性较好,制造简便,应用最广。
三绕绳
以双绕绳作股再围绕双绕绳芯拧成绳,挠性好;但制造较复杂,且钢丝太细,容易磨损,故很少应用。钢丝绳的绕制方向有顺绕和交绕两种。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相同者称顺绕。顺绕钢丝绳的钢丝间接触较好,挠性也较好,使用寿命长,但有扭转松散的趋向,不宜用作自由端悬吊重物的提升绳,可作为有刚性导轨对重物导行时的提升绳或牵引绳。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相反者称交绕。交绕的钢丝绳不易扭转松散,在起重作业中广泛使用。
a
右交互捻ZS:绳右捻,股左捻股捻的方向与股内钢丝捻的方向相反称交互捻
b 左交互捻SZ:绳左捻,股右捻
c 右同向捻ZZ:绳右捻,股右捻
d 左同向捻:绳左捻,股左捻
e 右混合捻:绳右捻,部分股左捻,部分股右捻
f 左混合捻:绳左捻,部分股右捻,部分股左捻
状态
钢丝绳也可按股中每层钢丝之间的接触状态分为点接触、线接触或面接触3种。
①
点接触的钢丝绳:股中钢丝直径均相同。为使钢丝受力均匀,每层钢丝拧绕后的螺旋角大致相等,但拧距不等,所以内外层钢丝相互交叉,呈点接触状态。
②
线接触的钢丝绳:股中各层钢丝的拧距相等,内外层钢丝互相接触在一条螺旋线上,呈线接触状态。线接触钢丝绳的性能比点接触的有很大改善,所以使用广泛。
③
面接触钢丝绳:面接触绳股的一种,外层用异形钢丝制成,表面光滑,耐磨性好,与相同直径的其他类型钢丝绳相比,抗拉强度较大,并能承受横向压力,但挠性差、工艺较复杂、制造成本高,常用作承载索,如缆索起重机和架空索道上的缆索。
应用 编辑
由于钢丝绳独特性能,迄今为止国内外还未找到一种更理想的产品来全面或在一个领域内替代钢丝绳,因而,钢丝绳在冶金、矿山、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等领域成为必不可少的部件或材料,其质量也被国内多个行业所关注,并投入大量人力、物力进行钢丝绳使用研究和产品开发工作,对钢丝绳的结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等各个环节制定了很多规程和细则。
1、《煤矿安全规程》、《起重机械安全管理规程》、《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》、《桥式起重机安全技术检验细则》等都对钢丝绳结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等方面作出切实可行的规定。
2、煤炭等行业把对钢丝绳的检查纳为日常必要的安全生产检查管理内容。
3、多个研究院所参与了钢丝绳相关项目的研究,取得了可转化为生产力的成果。
4、一批钢丝绳检验和报废实用规范有效实施。GB/T5972-2006《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》替代GB/T5972-1986版本标准,2006年9月1日实施。GB9075-1988《架空索道用钢丝绳检验和报废规范》适用于单线循环式、双线循环式及往复式客运、货运架空索道用钢丝绳,但不适用于临时性货运索道及林业索道用钢丝绳。MT716-2005煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件和MT717-1997煤矿重要用途在用钢丝绳生能测定方法及判定规则是煤矿安全、正确合理使用钢丝绳的法规依据。
5、中国工程机械学会港口机械分会注重于钢丝绳的研究,多年来,在钢丝绳国产化,科学合理选择、使用方面作了大量有益的工作。
基本分类
钢丝绳可按形状,层次,状态等方式分类。
形状分类
1.圆股钢丝绳
2.编织钢丝绳
3.扁钢丝绳[1]
层次分类
钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。
单绕绳
由若干细钢丝 钢丝绳层次围绕一根金属芯拧制而成,挠性差,反复弯曲时易磨损折断,主要用作不运动的拉紧索。
双绕绳
由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。常用的绳芯为麻芯,高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯。制绳前绳芯浸涂润滑油,可减少钢丝间互相摩擦所引起的损伤。双绕绳挠性较好,制造简便,应用最广。
三绕绳
以双绕绳作股再围绕双绕绳芯拧成绳,挠性好;但制造较复杂,且钢丝太细,容易磨损,故很少应用。钢丝绳的绕制方向有顺绕和交绕两种。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相同者称顺绕。顺绕钢丝绳的钢丝间接触较好,挠性也较好,使用寿命长,但有扭转松散的趋向,不宜用作自由端悬吊重物的提升绳,可作为有刚性导轨对重物导行时的提升绳或牵引绳。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相反者称交绕。交绕的钢丝绳不易扭转松散,在起重作业中广泛使用。
a 右交互捻ZS:绳右捻,股左捻股捻的方向与股内钢丝捻的方向相反称交互捻
b 左交互捻SZ:绳左捻,股右捻
c 右同向捻ZZ:绳右捻,股右捻
d 左同向捻:绳左捻,股左捻
e 右混合捻:绳右捻,部分股左捻,部分股右捻
f 左混合捻:绳左捻,部分股右捻,部分股左捻[1]
状态分类
钢丝绳也可按股中每层钢丝之间的接触状态分为点接触、线接触或面接触3种。
① 点接触的钢丝绳:股中钢丝直径均相同。为使钢丝受力均匀,每层钢丝拧绕后的螺旋角大致相等,但拧距不等,所以内外层钢丝相互交叉,呈点接触状态。
② 线接触的钢丝绳:股中各层钢丝的拧距相等,内外层钢丝互相接触在一条螺旋线上,呈线接触状态。线接触钢丝绳的性能比点接触的有很大改善,所以使用广泛。
③ 面接触钢丝绳:面接触绳股的一种,外层用异形钢丝制成,表面光滑,耐磨性好,与相同直径的其他类型钢丝绳相比,抗拉强度较大,并能承受横向压力,但挠性差、工艺较复杂、制造成本高,常用作承载索,如缆索起重机和架空索道上的缆索。
2、根据国家标准(GB8918-2006重要用途、GB/T20118-2006一般用途)规定,该两种规格钢丝绳都为一般用途钢丝绳。
3、6*37结构较柔软,至于能不能相互替代使用,要看该钢丝绳用在什么地方,起重提升用的话一般还是6*37的用的多。
2.按钢丝绳股的断面形状分: 有圆形股和异型股又可分为: 三角股、扁形股等。
3.按钢丝绳股内各层钢丝互接触的状态分:点接触钢丝绳、线接触钢丝绳(包括点线接触钢丝绳)。
4.按钢丝的断面形状分为: 用圆形钢丝制成的钢丝绳和用异型钢丝制成的钢丝绳(如密封式钢丝绳)。
按钢丝表面情况分为: 光面钢丝和镀锌钢丝。按钢丝的机械性能分为: 特号钢丝和1号钢丝。
5.按钢丝绳股的数目分为: 单股、六股、八股以及十二股、十八股、三十四股等前三种钢丝绳由一
层绳股组成十二股及十八股钢丝绳,是由两层绳股组成而三十四股钢丝绳,也叫做不旋转钢丝绳。
6.按钢丝绳捻制的方向和捻法分: 按股捻制的方向一一右向捻和左向捻按钢丝绳捻法一-交互捻(逆捻) 和同向捻(顺捻)。
7.按强度分: 即按单丝的公称强度,把钢丝绳分为几种级别。各国的定级标准不同,如,我国把圆股
和异型股钢丝绳分为140、155、170、185、200 (kg/mm2 ),而日本则把圆股钢丝绳分为135、150、165、180 (kg/mm2 ),德国则把圆股钢丝绳划分为140、160、180 和200 (kg/mm2) 4类。
8.按用途分类:
(1)一般用途钢丝绳(含钢绞线)
(2) 电梯用钢丝绳
(3)航空用钢丝绳
(4)钻深井设备用钢丝绳
(5)架空索道及缆车用钢丝绳
(6)起重用钢丝绳
(7)预应力混凝土用钢绞线
(8)渔业用钢丝绳
(9)矿并提升用钢丝绳
(10)轮胎用钢帘线
(11)胶带用钢丝绳。
(12)边坡防护网用的防护网的大勾花网、还有用钢丝绳制成的钢丝绳网。
钢丝绳的规格参数
一般起重作业可采用GB/T8918-1996《钢丝绳》中6×19和6×37钢丝绳,其规格参数见下表:
表一:
表二:
钢丝绳是把很多根直径为0.3~3mm的高强度碳素钢钢丝先拧成股,再把若干股围绕着绳芯拧成绳的。钢丝绳种类很多,按绕捻方法不同可分为左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻四种,起重作业中常用右交互捻钢丝绳。
按钢丝绳芯材料不同可分为麻芯、石棉芯和金属绳芯三种,起重作业中常采用麻芯钢丝绳,麻芯中浸有润滑油,起减小绳股及钢丝之间的摩擦和防腐蚀的作用。
按钢丝绳绳股及丝数不同可分为6×19、6×37和6×61三种,起重作业中最常用的是6×19和6×37钢丝绳。
按钢丝表面处理不同又可分为光面和镀钵两种,起重作业中常用光面钢丝绳。
按钢丝绳股结构分类,又可分为点接触绳、线接触绳和面接触绳。
点接触绳的各层钢丝直径相同,但各层螺距不等,所以钢丝互相交叉形成点接触,在工作中接触应力很高,钢丝易磨损折断,但其制造工艺简单。
线接触绳的股内钢丝粗细不同,将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内,粗细钢丝间成线接触状态。由于线接触钢丝绳接触应力较小,钢???绳寿命长,同时挠性增加。由 于线接触钢丝绳较为密实,所以相同直径的钢丝绳,线接触绳破断拉力大些。绳股内钢丝直径相同的同向捻钢丝绳也属线接触绳。
面接触绳的股内钢丝形状特殊,采用异形断面钢丝,钢丝间呈面状接触。其优点是外表光滑,抗腐蚀和耐磨性好,能承受较大的横向力但价格昂贵,故只能在特殊场合下使用。
钢丝绳索具是以钢丝绳为原料经过加工,主要用于吊装、牵引、拉紧和承载的绳索被称为钢丝绳索具。钢丝绳索具具有强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断等特点,广泛应用于钢铁、化工、运输、港口等行业。使用的钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳和光面钢丝绳。钢丝绳索具在潮湿或露天环境等工作场所使用时可采用镀锌钢丝绳为原料,以增强防锈性能。钢丝绳索具除外层钢丝的磨损外,主要因绕过吊钩和被吊物时反复弯曲引起金属疲劳而逐渐折断,因此吊钩或被吊物与钢丝绳直径的比值是决定钢丝绳索具使用寿命的重要因素。钢丝绳索具表面层的磨损、腐蚀程度或每个拧距内断丝数超过规定值时应予报废。钢丝绳索具主要用在吊运,拉运等需要高强度线绳的运输中,在使用过程中被吊物下严禁站人或在物体上经过。起重机械的总体设计不允许钢丝绳套具有无限长的寿命。
当钢丝绳绳套端或其附近出现断丝时,即使数量很少也表明该部位应力很高,可能是由于绳端安装不正确造成的,应查明损坏原因。如果绳长允许,应将断丝的部位切去重新合理安装。
如果断丝紧靠一起形成局部聚集,则钢丝绳套应报废。如这种断丝聚集在小于6d的绳长范围内,或者集中在任一支绳股里,那么,即使断丝数比表列的数值少,钢丝绳套也应予报废。
在某些使用场合,疲劳是引起钢丝绳索具损坏的主要原因,断丝则是在使用一个时期以后才开始出现,但断丝数逐渐增加,其时间间隔越来越短。在此情况下,为了判定断丝的增加率,应仔细检验并记录断丝增加情况。判明这个“规律”可用来确定钢丝绳索具未来报废的日期。
如果出现整根绳股的断裂,则钢丝绳索具应报废。当钢丝绳索具的纤维芯损坏或钢芯(或多层结构中的内部绳股)断裂而造成绳径显著减小时,钢丝绳索具应报废。